И карбюратор, и инжектор предназначены для подготовки и подачи в цилиндры бензинового двигателя топливовоздушной смеси. В строго определённом соотношении в определённых режимах работы двигателя. Холостые обороты, разгон, равномерное движение, переход между режимами. Карбюратор или инжектор что лучше, в чём разница?
Первый из них пришёл вместе с первыми двигателями внутреннего сгорания (ДВС) и представлял собой простейшее механико-гидравлическое устройство.
Карбюратор или инжектор?
Изначально в бензиновых автомобилях попробовали применить аналог механического насоса высокого давления (или ТНВД). Как в дизельных моторах с форсунками и прямым впрыском в цилиндры. Сейчас это реальность дорогих и спортивных бензиновых машин.
Но это сразу привело к взрывам бензиновых двигателей буквально в лабораториях. Поскольку бензин слишком летучий. Быстро и самоиспаряющийся, не горит, а взрывается в любой пропорции. От любой искры.
В отличие от тяжёлого дизельного топлива. Которое трудно испарить, трудно распылить. А без этого оно почти не будет гореть.
В общем механические ТНВД. Как слишком медленные по реакции исполнения. И неточные по концентрации распыла топлива. В единицу времени с воздухом. Никак не позволяли добиться качественного распыления бензина. Прямо в цилиндры двигателей. Как это изначально реализовано в дизельных двигателях.
Поэтому от ТНВД для бензиновых двигателей в конце 19 века отказались. И пришлось буквально с нуля изобретать сложное для того времени устройство под названием «карбюратор».
С внешним (вне цилиндров) приготовлением топливной смеси. В нужных пропорциях бензина и воздуха. В зависимости от частоты вращения распредвалов.
Продолжаем
Чтобы этот процесс синхронизировать с работой впускных клапанов цилиндров. И затем этот уже газовый туман. Бензина и воздуха. Созданный во впускном коллекторе. Засасывался в цилиндры из него.
Где уже воспламенялся свечами накаливания. И при этом газы сгорания при расширении создавали бы давление на поршни. И совершали необходимый рабочий ход коленчатого вала. От которого работают все прочие механизмы автомобиля.
По мере развития автомобиля развивался и карбюратор. Он научился готовить смеси для разных режимов работы двигателя. Запускать мотор при отрицательных температурах. Отключать подачу топлива при торможении двигателя.
Конструкция карбюратора всё время усложнялась. И сам карбюратор, его последние массовые модификации — шедевры инженерной мысли. Бывалые водители с ностальгией называют марки «Вебер», «Соллекс».
Но такое усложнение не пошло карбюратору на пользу. Он стал довольно капризным в эксплуатации. Сложным в производстве. А главное — его возможности в подготовке разнообразных и качественных смесей для ДВС были исчерпаны. Карбюратор стал тормозом в развитии автомобильных двигателей.
Основных тому причин несколько
1 карбюратор не герметичен по своей конструкции. Поэтому в автомобилях, где он установлен, частенько пахнет парами бензина.
Буквально везде, испаряющимися через воздушный фильтр. Плюс остатки из выхлопной трубы. Под капотом, в салоне и в багажнике. Вспоните запахи совестких бензиновых Жигулей, Москвичей, Волг, Запорожцев, ЗИЛов и Газонов.
2 Кабюратор работает при слабом давлении подачи бензина. От насоса, соединённого, как правило, с кулачком распредвала двигателя. Поэтому бензин распыляется несовсем оптимально и не настолько мелкодисперсно, как в инжекторе.
3 Для полного смешивания с воздухом. Что в свою очередь приводит к его неполному сгоранию. И часть несгоревшего бензина просто, в прямом смысле слова, вылетает в выхлопную трубу. Отсюда худшая экономичность, худшая экологичность, плюс лишние запахи.
4 Карбюратор почти полностью механическое устройство. А механика при всём уважении к ней и простоте её работы. Не настолько быстра в своих действиях на реакции водителя на педаль акселератора. Педаль газа. Электроника же срабатывает за доли секунд.
Что позволяет готовить для сгорания оптимальную смесь. В любую долю секунды. Отсюда в инжекторе: скорость реакции, мощь, экономия и экология. Плюс контроль состава сгоревших газов и их заворачивание на догорание.
В случае необходимости. При всём желании лучший карбюратор это уровень выхлопов Евро-0. При том, что сейчас массовый стандарт Евро-4, а внедряют системы уровня Евро-5,6.
5 Карбюратор сложнее калибровать и настраивать. Порой это искусство отдельных мастеров. Иначе не добиться нужных сочетаний можности и экономичности. А если «переборщить» с обогащением горючей смеси. То могут прогореть клапаны, обгореть верхние части цилидров, уплотнительные кольца.
Карбюратор или инжектор? Плюсы первого
А есть ли плюсы у карбюратора по сравнению с инжектором? Да есть, но их немного.
1 Дешевле в производстве и в ремонте.
2 Проще в устройстве.
3 Авто всегда заведётся.
4 При любой ситуации их можно быстро разобрать. Почистить, буквально продуть воздухом от насоса для подкачки шин. Или аналогичным компрессором. Кое-как настроить и доехать до места ремонта.
По этим причинам их долгое время до последнего. Пока соглашались экологи отдельных стран. Использовали в армии и на технике на севере. Ибо запчасти там не всегда под рукой.
Как и до мастерских сотни километров. А ездить и работать нужно постоянно. Но и там научились пользоваться инжекторами. Завели запасы нужных деталей. И эра карбюраторов в авто даже там почти закончилась.
За исключением стареньких ещё эксплуатируемых автомобилей. Особенно купленных из армии с хранения: УАЗы, ГАЗы, ЗИЛы, ВОЛГИ.
Карбюратор или инжектор? Преимущества последнего
На смену карбюратору пришла система впрыска топлива. Или, как её упрощённо называют инжектор.
Мозгом системы впрыска является микрокомпьютерное устройство. Контроллер, который считывает с огромной скоростью. Сотни и тысячи раз в секунду.
Показания датчиков, установленных на двигателе автомобиля. И на самом автомобиле. А затем рассчитывает, сколько бензина надо впрыснуть в цилиндры двигателя в данный момент.
Для впрыска бензина, во впускном коллекторе устанавливаются форсунки. Рядом с впускными клапанами. И когда клапан открывается, форсунка впрыскивает вполне определенное. Рассчитанное контроллером количество бензина. Которое и попадает в цилиндр двигателя.
Система впрыска может управлять режимами подготовки топливной смеси. С большой точностью. Что обеспечивает возможность работы двигателя в самом выгодном режиме.
И если в начальный период, при своём появлении, системы впрыска были не совсем надёжны. Датчики работали от 3 до 7 лет и плохо диагностировались. Те что выходили из строя. Запчасти стоили дорого.
То очень быстро качество их работы повысилось. Сроки службы теперь огромны. До пробегов в 300 тыс. км. Далее проводятся замены изношенных деталей. И продолжается эксплуатация. А надёжность их стала поистине безукоризненной.
Продолжаем
Водителю не надо знать, как работает инжектор, где находятся датчики, по какой программе обрабатываются данные, его дело управлять педалью акселератора, всё остальное — забота системы впрыска.
Программы управления закладываются в контроллер на этапе производства автомобиля, и позволяют эксплуатировать его максимально эффективно.
Однако, можно по желанию владельца автомобиля изменить настройки программы управления двигателем, сделав т н «чип-тюнинг» системы впрыска. При этом двигатель может стать мощнее на 5 – 10 и даже на 15%, правда расход топлива при этом увеличится. За все надо платить, да и ресурс двигателя от таких настроек уменьшиться.
А можно, несколько снизив мощность двигателя добиться его большей экономичности и улучшения экологических характеристик. И системы диагностики инжекторов стали на порядок проще — быстро показывают что износилось (какой датчик) и что нужно поменять.
А что же карбюратор? Он доживает свои дни или годы на старых автомобилях. Даже ВАЗ прекратил выпуск карбюраторных моделей ещё в 2005 г (на экспорт они поставляли автомобили с инжекторами ещё с начала 90-х годов, по требованию местных экологов).
Устанавливать систему впрыска на карбюраторные двигатели, в принципе можно, но довольно затратно. Карбюраторы остались на лёгких мотоциклах и скутерах, простейших квадроциклах, там им пока работы вполне хватает, а также на бензиновых газонокосилках, мотоблоках, переносных генераторах тока и т.п. технике.
А в автомобилях карбюратор, достойно отслужив более века, передал эстафету своему достойному преемнику – впрыску.
О преимуществах дизеля см видео ниже.
Всем удачи по жизни и на дорогах!
